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山东蓬莱地区结晶基底及沉积盖层的锆石成因学、年代学和源区研究

程湘  
【摘要】:胶东金矿是我国最大的金矿矿集区,绝大部分胶东金矿位于胶北隆起之上,但是目前为止胶北隆起区无论是粉子山群结晶基底,还是蓬莱群沉积盖层的形成时代、物质源区和构造属性均存在较大争议,因此我们决定选择出露有胶东群、粉子山群和蓬莱群的栖霞陡崖剖面,通过开展较系统的岩相学、矿物学、锆石U-Pb定年和Hf同位素研究来厘定基底和沉积盖层的时代、物源,进而对胶北隆起的大地构造属性进行限定。 选取胶东群奥长花岗岩、粉子山群长石石英岩及蓬莱群豹山口组底部破碎带中的花岗质岩墙和蓬莱群辅子夼组粉砂岩作为主要的研究对象,利用扫描电镜的SE2、Inlens、Asb探头进行了样品中锆石的形貌学研究。利用电子探针、扫描电镜开展了锆石中矿物包裹体的成分分析,发现包裹体主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石和磷灰石,表现出岩浆岩或火山碎屑沉积锆石的特点。 锆石U-Pb年代学显示奥长花岗岩的年龄为2819Ma和1865Ma,结合εHf(t)值和其模式年龄,认为2819Ma是该区主要的生长时期,而1865Ma则代表了该区重要的变质作用时间。粉子山群长石石英岩年龄为2807Ma和762Ma,模式年龄分布1900-3100Ma,显示其具有类似扬子板块的性质。破碎带花岗质岩墙的年龄集中在125Ma、161Ma、200Ma、230Ma、1800Ma-2000Ma和2450Ma-2550Ma这六个区间,该区所经历的重大事件的年龄几乎都有所体现。蓬莱群辅子夼组粉砂岩年龄为1200-1600Ma和470Ma,最年轻的碎屑锆石代表了其发生沉积作用的上限,因此认为蓬莱群在中泥盆-石炭纪发生沉积作用,模式年龄显示了该区具有扬子板块类似的性质,推测沉积物质源区为扬子板块。 胶北隆起结晶基底粉子山群和沉积盖层蓬莱群表现出具有扬子板块的性质,但是胶东群却又显示着古老的华北陆块的演化历程,在破碎带花岗质岩墙中既有对应于华北陆块的年龄又有对应于扬子陆块的年龄,表现出极其复杂的特征。我们推测粉子山群和蓬莱群有可能是在中生代华北陆块与扬子陆块发生碰撞作用而被推挤到华北陆块胶东群之之上。


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